ANALISIS SEKATAN SESAR PADA LAPANGAN TOM, CEKUNGAN JAWA BARAT UTARA TUGAS AKHIR

Transkripsi

1 ANALISIS SEKATAN SESAR PADA LAPANGAN TOM, CEKUNGAN JAWA BARAT UTARA TUGAS AKHIR TOMMY SUPRATAMA KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI, DAN PENDIDIKAN TINGGI REPUBLIK INDONESIA UNIVERSITAS DIPONEGORO FAKULTAS TEKNIK DEPARTEMEN TEKNIK GEOLOGI SEMARANG 2016

2 LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR ANALISIS SEKATAN SESAR PADA LAPANGAN TOM, CEKUNGAN JAWA BARAT UTARA Diajukan untuk Memenuhi Persyaratan dalam Menyelesaikan Sarjana S-1 pada Departemen Teknik Geologi Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Oleh: Tommy Supratama Telah disetujui dan disahkan pada Hari, Tanggal: Dosen Pembimbing I Menyetujui, Dosen Pembimbing II Ir. Hadi Nugroho, Dipl.EGS.,MT NIP Ahmad Syauqi H., ST.,MT NIK Mengetahui, Ketua Departemen Teknik Geologi Najib., ST., M.Eng., Ph.D NIP ii

3 HALAMAN PENGESAHAN Skripsi ini diajukan oleh Nama : Tommy Supratama NIM : Jurusan / Departemen : Teknik Geologi Judul Skripsi : Analisis Sekatan Sesar Pada Lapangan TOM, Cekungan Jawa Barat Utara Telah berhasil dipertahankan di hadapan Tim Penguji dan diterima sebagai bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Geologi, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro. TIM PENGUJI Pembimbing : Ir. Hadi Nugroho, Dipl.EGS., MT. ( ) Pembimbing : Ahmad Syauqi H., ST., MT ( ) Penguji : Fahrudin, ST.,MT ( ) Semarang, Ketua Departemen, Najib, ST., M.Eng., Ph.D NIP iii

4 HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS Skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, dan semua sumber baik yang dikutip maupun yang dirujuk telah saya nyatakan dengan benar. Nama : Tommy Supratama Nim : Tanda tangan : Tanggal : iv

5 HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS Sebagai sivitas akademika Universitas Diponegoro, saya yang bertanda tandan di bawah ini Nama : Tommy Supratama NIM : Departemen : Teknik Geologi Fakultas : Teknik Jenis Karya : Skripsi demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Diponegoro Hak Bebas Royalti Nonekslusif (Noneexclusive Royalty Free Right) atas karya ilmiah saya yang berjudul: Analisis Sekatan Sesar Pada Lapangan TOM, Cekungan Jawa Barat Utara beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti/Noneksklusif ini, Universitas Diponegoro berhak menyimpan, mengalihmedia/formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), merawat, dan memublikasikan tugas akhir saya selama tetam mencantumkan nama saya sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya. Dibuat di : Semarang Pada Tanggal : 2016 Yang menyatakan, Tommy Supratama NIM v

6 HALAMAN PERSEMBAHAN " yang kepunyaan-nya-lah kerajaan langit dan bumi, dan Dia tidak mempunyai anak, dan tidak ada sekutu baginya dalam kekuasaan(nya), dan dia telah menciptakan segala sesuatu, dan Dia menetapkan ukuran-ukurannya dengan serapi-rapinya". (QS.Al-Furqan ayat 2). Tugas akhir ini dipersembahkan untuk: Edy Susilo Djatmiko Teti Surtiati Eky Palahuddin Tito Malendra vi

7 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas limpahan rahmat dan karunia-nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul Analisis Sekatan Sesar pada Lapangan TOM, Cekungan Jawa Barat Utara. Tugas akhir ini diajukan untuk memenuhi persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan sarjana S-1 pada Departemen Teknik Geologi Universitas Diponegoro. Analisis Sekatan Sesar adalah sebuah teknik untuk menaksir faktor resiko yang berkaitan dengan potensi sebuah sesar untuk bersifat menyekat atau bocor dalam reservoir minyak bumi pada suatu lapangan prospek Dari uraian di atas penulis berharap agar para pembaca dapat memperoleh gambaran umum mengenai tahapan-tahapan dan hasil yang akan diperoleh dari proses penelitian tentang analisis sekatan sesar yang dapat menambah wawasan dan pengetahuan baru di bidang geologi yang berhubungan dengan kegiatan eksplorasi minyak dan gas bumi. Demikianlah laporan Tugas Akhir ini dikerjakan sebaik-baiknya oleh penulis dan semoga laporan Tugas Akhir ini bermanfaat bagi para pembaca. Semarang, 2016 Penulis vii

8 UCAPAN TERIMA KASIH Dalam penyusunan Laporan Tugas Akhir ini, penulis banyak mendapatkan bantuan dan bimbingan baik secara langsung maupun tidak langsung. Pada kesempatan ini penulis tidak lupa mengucapkan terima kasih kepada : 1. Allah Subhanahu Wa Ta ala atas segala anugerah dan petunjuk-nya. 2. Ayah Edy Susilo Djatmiko, Ibu Teti Surtiati, Adik Eky Palahuddin dan Adik Tito Malendra atas restu dan dukungan untuk selalu belajar menjadi lebih baik 3. Bapak Ir. Hadi Nugroho, Dipl. EGS, MT dan Bapak Ahmad Syauqi Hidayatillah, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing yang telah mengajarkan arti kedisiplinan dan kesabaran dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 4. Bapak Dr. Ari Samodra selaku Chief Geology PT Pertamina Upstream Technology Center yang telah memberikan izin dalam pelaksanaan tugas akhir di PT Pertamina Upstream Technology Center. 5. Ibu Mill Sartika Indah, S.T dan Bapak Perdana Rakhmana Putra, S.T selaku pembimbing dalam pelaksanaan Tugas Akhir di PT Pertamina Upstream Technology Center. 6. Rekan-rekan PT Pertamina Upstream Technology Center yaitu Mas Olif, Mas Jumanto, Mas Ezzat, Mas Adi, Mba Maya, Mba Sasti, Mas Fajri yang telah banyak membantu penulis selama melakukan penelitian. 7. Teman-teman seperjuangan tugas akhir di PT Pertamina Upstream Technology Center yaitu Sarah Carera, Alosyus Oka dan Rinaldi Osman. 8. Bagus Rachmad Irwansyah, Yan Bachtiar Muslih, Nicolas Jalu Pangesti, Yoga Adhitama dan teman-teman MPC yang selalu memberi masukan kepada penulis. 9. Teman terbaik yang sama-sama sedang berjuang, semoga kita tetap saling menemani hingga akhir. 10. Keluarga besar HMTG MAGMADIPA, khususnya Teknik Geologi 2012 yang selalu menyemangati dari awal hingga akhir. Serta semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Semarang, 2016 Penulis viii

9 ABSTRAK Lapangan TOM merupakan lapangan migas yang terletak di Cekungan Jawa Barat Utara yang dikontrol oleh struktur geologi berupa sesar. Keterdapatan sesar ini sangat penting pada penentuan daerah prospek. Oleh karena itu studi mengenai karakteristik dari sesar yang ada perlu dilakukan untuk menjadi acuan pada tahap eksplorasi selanjutnya. Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui seri litologi penyusun serta penyebaran stratigrafi secara lateral maupun vertikal dari masingmasing sumur yang ada pada lapangan TOM, mengetahui pola dan jenis struktur geologi yang berkembang pada lapangan TOM, mengetahui bagian yang berpotensi sebagai lapisan penyekat (seal) dan kecenderungan untuk bocor (leak) dari struktur geologi berupa sesar. Metode penelitian yang digunakan adalah metode deskriptif dan metode analisis. Metode deskriftif yaitu metode studi literatur berdasarkan karya ilmiah, jurnal, buku dan laporan perusahaan. Sedangkan metode analisis dilakukan analisis data sumur, analisis data seismik 3D dan analisis sekatan sesar. Parameter yang digunakan untuk mengetahui sifat sekatan sesar yaitu besarnya nilai throw, volume lempung, kesejajaran litologi, dan Shale Gouge Ratio (SGR). Berdasarkan dari hasil pengolahan dan analisis data dapat diinterpretasikan bahwa litologi penyusun Formasi Jatibarang/Pre-Talang Akar berupa vulkanik klastik diantaranya tufa, konglomerat, batupasir dan batulempung; Formasi Talang Akar berupa batulempung berseling batupasir dengan sisipan batubara pada bagian bawah, pada bagian atas berupa batulempung berseling dengan batugamping; Formasi Baturaja berupa dominan batugamping; Formasi Cibulakan Atas berupa batulempung berseling dengan batupasir dan batugamping, sedangkan Formasi Parigi berupa dominan napal. Sesar yang berkembang pada daerah penelitian yaitu NNW-SSE hingga NNE-SSW, dinterpretasikan hasil fase transtensional yang berhubungan dengan pergerakan sesar geser menganan di tepian selatan Kraton Sunda pada masa Eosen, dan hasil reaktivasi sesar tersebut pada masa Pliosen Pleistosen. Pada daerah penelitian dilakukan analisis sekatan sesar terhadap Sesar F1, Sesar F3 dan Sesar F10, hasil analisis pada ketiga sesar didapatkan nilai SGR rata - rata untuk Sesar F1 49, 03 %, Sesar F3 48, 18 % dan Sesar F10 50,77 %. Berdasarkan kriteria Yielding, ketiga sesar tersebut bersifat menyekat (SGR >15-20%) pada Formasi Pre-Talang Akar/Jatibarang, Talang Akar, Cibulakan Atas dan Parigi, namun pada bagian Formasi Baturaja relatif bersifat bocor karena memiliki SGR <15 %. Kata kunci : Sub Cekungan Ciputat, Cekungan Jawa Barat Utara, Sesar, Shale Gouge Ratio, Sekatan Sesar ix

10 ABSTRACT TOM Field is an oil and gas field located in the North West Java Basin controlled by fault structure. This fault is very important in the determination of the prospect area. Therefore, the study of the characteristics of an existing fault, that needed to be a reference to the next exploration phase. The purpose of this study was to determine the series lithology compiler and deployment stratigraphic laterally and vertically from each of the existing wells in the TOM field, knowing the pattern and type of geological structure which develops in the TOM field, knowing the part that has potential as a layer of sealing and tendency to leak from faults. The method used is descriptive and analytical methods. Descriptive method is a method of study literature based scientific papers, journals, books and corporate reports. While the method of analysis performed well data analysis, analysis of 3D seismic data and fault seal analysis. The parameters used to determine the character of the fault seal are the value of the throw, the volume of shale, juxtaposition, and Shale Gouge Ratio (SGR). Based on the results of data processing and analysis can be interpreted that the lithology constituent Jatibarang/Pre-Talang Akar Formation from calstic volcanic is tuff, conglomerate, claystone and sandstone, Talang Akar; Formation consist of claystone interbedded sandstone inset at the bottom, claystone interbedded limestone at the top; Baturaja Formation consist of limestone; Cibulakan Formation consist of claystone interbedded sandstone and limestone and Parigi Formation consist of dominant marl. Faults growing at research area that is NNW-SSE to NNE-SSW. It interpreted results of the transtensional phase associated with the dextral strike slip at southern margin of sundaland in Eocene, and the results of fault reactivation process in Plio-Pleistocene. In the research area, Fault sealing analysis done in F1 Fault, F3 Fault and F10. The results of fault seal analysis showed that SGR value of F1 Fault is 49,03%, F3 Fault is 48,18% and F10 Fault is 50,77%. Based on the criteria Yielding, all of sample faults is categorized as sealing (SGR>15-20%) for Pre-Talang Akar/Jatibarang, Talanng Akar, Upper Cibulakan, and Parigi Fomation, but at the Baturaja Formation is leaking because it has SGR <15%.. Keywords : Ciputat Sub Basin, North West Java Basin, Fault, SGR, Fault Seal x

11 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR... i HALAMAN ORISINALITAS... ii HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS... iii HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS... iv HALAMAN PERSEMBAHAN... v KATA PENGANTAR... vi UCAPAN TERIMAKASIH... vii ABSTRAK...viii ABSTRACT... ix DAFTAR ISI... x DAFTAR GAMBAR...xiii DAFTAR TABEL... xvi DAFTAR LAMPIRAN...xvii DAFTAR ISTILAH ASING...xviii BAB I BAB II PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Maksud Tujuan Batasan Masalah Penelitian Waktu dan Lokasi Objek Penelitian Manfaat Penelitian Kerangka Pikir Penelitian Terdahulu...4 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Geologi Regional Cekungan Jawa Barat Utara Well Log Seismik Sesar Sekatan Sesar (Fault Seal)...24 BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Metode Penelitian Tahapan Penelitian...32 xi

12 3.3 Peralatan dan Bahan Hipotesis Diagram Alir Penelitian...37 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Analisis Kualitatif Litologi Analisis Data Seismik Analisis Struktur Daerah Penelitian Sejarah Pembentukan Struktur Daerah Penelitian Analisis Sekatan Sesar...64 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Saran...90 DAFTAR PUSTAKA...91 LAMPIRAN...94 xii

13 DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Lokasi daerah penelitian (Modifikasi Bishop, 2000)...3 Gambar 1.2 Kerangka Pikir Penelitian...4 Gambar 2.1 Letak Cekungan Jawa Barat Utara (Bishop, 2000)...5 Gambar 2.2 Kerangka tektonik Jawa bagian Barat pada periode Eosen (Sribudiyani dkk., 2003)...7 Gambar 2.3 Kerangka tektonik Jawa bagian Barat pada periode Oligo Miosen (Sribudiyani dkk., 2003)....8 Gambar 2.4 (a) Peta Struktur dan (b) Sayatan struktur skematik Barat Timur (Suyono dkk., 2005)...9 Gambar 2.5 Gambar 2.6 Gambar 2.7 Gambar 2.8 Gambar 2.9 Stratigrafi Regional Cekungan Jawa Barat Utara (Suyono dkk., 2005)...12 Respons log gamma ray terhadap litologi dan komposisinya (Rider, 2002)...13 Respons log resistivitas terhadap litologi dan komposisi fluida (Rider, 2002)...14 Respons log densitas dalam menentukan jenis fluida dan litologi (Rider, 2002)...15 Respons log neutron dalam menentukan jenis fluida dan litologi (Rider, 2002)...16 Gambar 2.10 Ilustrasi proses akuisisi data sesimik (Sukmono, 1999) Gambar 2.11 Jenis-jenis wavelet berdasarkan konsentrasi energinya, yaitu (1) mixed phase wavelet, (2) minimum phase wavelet, (3) maximum phase wavelet, dan (4) zero phase wavelet (Sukmono, 1999)...18 Gambar 2.12 Polaritas Normal dan Polaritas Reverse (SEG & Eropa) (Sukmono, 1999) Gambar 2.13 Sesar (a) dan kekar (b) (Sapiie dan Harsolumakso, 2002)...21 Gambar 2.14 Anatomi Sesar (Sapiie dan Harsolumakso, 2002)...22 Gambar 2.15 Klasifikasi Sesar Berdasarkan Kedudukan Arah Tegasan Utama (Anderson, 1951)...23 Gambar 2.16 Diagram skematik menunjukan kesejajaran stratigrafi antara hangingwall dan footwall (Pei dkk., 2015) Gambar 2.17 Clay Smear Potential (Yielding dkk., 1997) Gambar 2.18 Shale Smear Factor (Yielding dkk., 1997) Gambar 2.19 Shale Gouge Ratio (Yielding dkk., 1997) Gambar 3.1 Ketersediaan Line Seismik 3D pada Lapangan TOM Gambar 3.2 Gambar 4.1 Gambar 4.2 Gambar 4.3 Diagram Alir Penelitian...37 Contoh Deskripsi cutting Pada Sumur ROS-4 pada kedalaman meter (Laporan Internal Pertamina Upstream Technology Center, 2009) Hasil Interpretasi Litologi Berdasarkan Data Wireline Log dan Mud Log Pada Sumur ROS Korelasi sumur diikat pada kedalaman 1700 MD...47 xiii

14 Gambar 4.4 Korelasi startigrafi diikat pada Top Formasi Talang Akar Gambar 4.5 Hasil Proses Well Seismic Tie Pada Sumur ROS-4 terhadap penampang inline Gambar 4.7 Peta Struktur Kedalaman Top Batuan Dasar Gambar 4.8 Peta Struktur Kedalaman Top Formasi Pre Talang Akar / Jatibarang Gambar 4.9 Peta Struktur Kedalaman Top Talang Akar Gambar 4.10 Peta Struktur Kedalaman Top Baturaja...55 Gambar 4.11 Peta Struktur Kedalaman Top Cibulakan Atas...56 Gambar 4.12 Peta Struktur Kedalaman Top Parigi...56 Gambar 4.13 Orientasi Arah Sesar pada Daerah Penelitian Gambar 4.14 Struktur pada Penampang Seismik C-D...58 Gambar 4.15 Struktur pada Penampang Seismik E-F...59 Gambar 4.16 Struktur pada Penampang Seismik G-H...60 Gambar 4.17 Struktur pada Penampang Seismik I-J...61 Gambar 4.18 Model tektonik (a) Eosen Oligosen, (b) Miosen, (c) Pliosen- Pleistosen Gambar 4.19 Model Sejarah Pembentukan Struktur Geologi Lapangan TOM berdasarkan penampang seismik C-D...63 Gambar 4.20 Sesar-sesar pada Lapangan TOM Gambar 4.21 Hasil dari proses permodelan bidang sesar yang berasal dari segmen-segmen penampang seismik sampai didapatkan polygon pada bidang sesar. Hasil akhir berupa proyeksi jurus dari bidang sesar atau dikenal sebagai Peta Bidang Sesar / Allan Map (Dee, 2005)...67 Gambar 4.22 Allan Map F1 yang memperlihatkan offset horison akibat sesar. Offset tersebut menunjukkan sebagai sesar normal...69 Gambar 4.23 Diagram plot throw Sesar F1 yang memotong semua horison dari Basement hingga batas atas Formasi Parigi. Sesar F1 mempunyai besar displacement m Gambar 4.24 Throw Map Sesar F Gambar 4.25 Peta penyebaran volume serpih pada blok footwall Sesar F1 dengan volume lempung rata-rata sebesar 48.57%...72 Gambar 4.26 Peta penyebaran volume serpih pada blok hangingwall Sesar F1 dengan volume lempung rata-rata sebesar 46.92% Gambar 4.27 Peta penyebaran nilai SGR pada bidang sesar F1 dengan nilai rata- rata SGR sebesar 49.03% Gambar 4.28 Allan Map F3 yang memperlihatkan offset horison akibat sesar. Offset tersebut menunjukkan sebagai sesar normal...77 Gambar 4.29 Diagram plot throw Sesar F3 yang memotong semua horison dari Basement hingga batas atas Formasi Parigi. Sesar F3 mempunyai besar displacement m Gambar 4.30 Throw Map Sesar F Gambar 4.31 Peta penyebaran volume serpih pada blok footwall Sesar F3 dengan volume lempung rata-rata sebesar 47.63%...79 xiv

15 Gambar 4.32 Peta penyebaran volume serpih pada blok hangingwall Sesar F3 dengan volume lempung rata-rata sebesar 46.66% Gambar 4.33 Peta penyebaran nilai SGR pada bidang sesar F3 dengan nilai rata-rata SGR sebesar 48.18% Gambar 4.34 Allan Map F10 yang memperlihatkan offset horison akibat sesar. Offset tersebut menunjukkan sebagai sesar normal...83 Gambar 4.35 Diagram plot throw Sesar F10 yang memotong semua horison dari Formasi Talang Akar hingga top Formasi Parigi. Sesar F3 mempunyai besar displacement m Gambar 4.36 Throw Map Sesar F Gambar 4.37 Peta penyebaran volume serpih pada blok footwall Sesar F10 dengan volume lempung rata-rata sebesar 50.71% Gambar 4.38 Peta penyebaran volume serpih pada blok hangingwall Sesar F10 dengan volume lempung rata-rata sebesar 50.70% Gambar 4.39 Peta penyebaran nilai SGR pada bidang sesar F10 dengan nilai rata-rata SGR sebesar 50.77% xv

16 DAFTAR TABEL Tabel 1.1 Jadwal Kegiatan Tugas Akhir...3 Tabel 3.1 Data Sumur Penelitian pada Lapangan TOM...31 Tabel 4.1 Deskripsi Cutting dan Nilai Log GR, RT, TNPH, FDC dalam Interpretasi Litologi pada Sumur ROS Tabel 4.2 Marker Top Formasi pada Lapangan TOM...40 Tabel 4.3 Deskripsi Sesar pada Daerah Penelitian Sesar...57 Tabel 4.4 Nilai Rata-rata Fraksi Volume Lempung pada Sumur di Lapangan TOM...58 xvi

17 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran I Interpretasi Litologi...95 Lampiran II Perhitungan Vsh Sumur ROS Lampiran Tabel Penelitian xvii

18 DAFTAR ISTILAH ASING Bulk density Kerapatan densitas batuan yang direkam dari log densitas Chekshot Survei pengukuran waktu tempuh gelombang seismik, posisi sumber di permukaan dekat lubang bor dan perekam berada di dalam lubang bor Cutting Serbuk pemboran ; hasil lumpur pemboran Density Densitas ; kerapatan jenis batuan Log Formation Density Compensated (FDC) Rekaman yang cara kerjanya mengukur banyaknya sinar gamma yang kembali lalu diterima oleh detektor. Gamma Ray Log (GR) Rekaman yang cara kerjanya mengukur unsur radioaktif pada Formasi. Graben Hasil dari patahan pada kulit bumi yang mengalami depresi dan terletak di antara dua bagian yang lebih tinggi Half graben Depresi hasil patahan normal hanya pada satu bagian. Marker Penanda genetik Onshore Darat Peak Puncak amplitudo seismik Rifting Perekahan Transition Zone Zona antara tak terinvasi dan terinvasi Trough Lembah amplitudo seismik Uninvaded zone Wilayah disekeliling lubang bor yang belum terinvasi filtrat lumpur Validasi Suatu tindakan pembuktian Wireline Log Rekaman talikawat xviii